艾维创智慧教育教室智能控制解决方案

　　智慧教育教室智能控制解决方案

　　—— 解决方案

　　目录

　　1概述 1

　　2智能教室系统方案.................................................................................................................................2

　　2.1系统设计 3

　　2.1.1分布式设计 3

　　视频分布式切换管理 4

　　2.1.2集中控制和管理 4

　　2.1.3教室设备信息管理 5

　　2.1.4门禁管理 6

　　门禁管理系统组成图 7

　　2.1.5教室使用管理 9

　　2.1.6教室音视频控制管理 10

　　(一) 多媒体显示系统 11

　　(二) 信号切换系统 12

　　(三)扩声系统 14

　　(四)中央控制系统 15

　　3环境及物联网...............................................................................................................................19

　　4 硬件产品主要性能参数......................................................................................................20

　　4.1软件....................................................................................................................................................23

　　4.2主机分类及主要性能参数................................................................................................................26

　　4.3外围设备............................................................................................................................................30

　　4.4 矩阵设备...........................................................................................................................................34

　　概述

　　随着计算机及多媒体技术的高速发展，该技术已渗透到当今社会的每一个领域，多间至数十间多媒体教室的集中控制和管理将成为学校多媒体教学进一步发展的方向。尤其近年来多媒体技术的出现和完善更将计算机的应用带入了一个全新的境界。在目前教育领域，已经形成了多媒体网络教室、信息教室，电化教学室等。

　　随着人工智能技术的不断发展，教室资源可进行整合，运用人工智能技术并结合计算机网络技术、多媒体技术，将单调、乏味的课堂智能形象升到的体现在声音、图像、影视、动画、互动中，对教室内部环境、设备运行情况监控和设备利用率进行控制和管理，使教育管理部门对教室的管理系统化、可视化、精细化。为此我公司推出“智能教室”系统，该系统基于物联网技术集教学、资产管理、环境智能调节、视频监控、IC卡管理、防盗报警、远程教学及远程控制于一体的新型现代化智能教室系统，并将成为新型教育形式和现代化教学手段。

　　针对教室日常管理的特性，把服务器集群管理(Cluster Server)技术引入到教室设备管理领域，增强了多媒体、网络、虚拟化、云计算等技术的易用性，让管理员更容易地管理设备，成功地解决了学生教室管理、设备管理、教学管理等问题。与其他如安防、办公以及教务等子系统无缝集成，全面支持网络教学的各个环节，充分利用现有教学资源，为网络教学提供一体化解决方案。同时，网络教学系统为“数字校园”建设提供了强大的技术手段。

　　AVTRONSYS中央控制系统也为之带来了智能化、人性化、现代化教学的解决方案，为校园内大范围的各种设备进行中央集中控制。

　　2.智能教室系统方案

　　建成规模适度、结构完善、精干高效的管理、教学、运维、管控一体化平台，提升控制和响应能力，掌握教学和实时态势能力，态势分析和科学决策能力，业务处理和精确管理能力，实现“一体化、可视化、可控化、自动化、智慧化”的目标。

　　教学集群管理软件E-CLUSTER为多教学场所、教室管理、监控各项教学设备和教学网络控制提供了最佳的解决方案。教学集群管理软件解决方案是管理软件系统中的一个组成部分，对校园的IT技术人员，管理者、教室的使用者都是一个首选的方案。

　　E-CLUSTER 控制管理示意图

　　E-Cluster使用基于浏览器的用户界面来监测和管理教室系统，提供系统恢复、远程系统配置、事件日志创建和报警等功能;

　　智能教学控制系统通过云平台的整合，是以综合布线为基础，将各个教学子

　　系统高效稳定的集成在一起建立云教学平台。可以通过移动终端、PC实现管理。

　　2.1系统设计

　　根据用户需求，教学集群管理软件E-CLUSTER系统主要包含教室集中控制和管理：教学设备监控管理、教室监控系统、门禁系统、教室音视频控制系统、环境控制管理、教室预约等。

　　智慧教学系统特点：

　　音视频集中管理及分发、联动、分布式控制

　　N+教室视频联通;

　　无线设备运行管理、信息化维护;

　　定制开发(非标准界面定制、视频信息发布、教室预约管理)

　　按权限操作，管理、维护直观化。

　　分布式设计

　　在机房内配置分布式矩阵和编、解码器，通过编程，所有采集的视频信号通过分布式矩阵进行通讯，操作人员进行视频信号采集，通过解码器输出到各个教室的显示屏(投影和电视)上，实现不同教室视频信号的切换。

　　由编码器对高清视频、音频信号进行编码与压缩处理，输出标准的TCP/IP标准网络流，通过高清视频网络矩阵进行分配切换，在由管理PC或者中控进行任意方式输入输出设置后切换与路由，输出网络流由HDMI解码器还出高清的视频与音频。

　　系统特点：

　　网络化、数字化、分布式架构

　　采用分布式处理架构，将各种类型的音视频信号进行独立的网络化、数字化编码、传输进行解码显示，解决传统方案的信号干扰、远距离传输衰减、质量下降等。

　　多见即所得

　　采用拖拽式操作，触摸或鼠标控制管理方式：多个视频源任意叠加、拖拽移动;支持多路动态视频同一界面动态显示，直接预览视频输入端的画面情况。

　　多画面处理

　　系统通过各种软件或硬件节点，不仅支持几乎所有类型的音视频信号接入，还可适配各类型显示设备。所有信号在任意屏幕上多画面叠加漫游，直接在投影或单个显示器上进行多画面拼接处理。

　　视频分布式切换管理

　　多个教室实现音视频共享

　　远程数据教学系统，除了提供流畅的音视频功能之外，还能够实现强大的远程视频共享功能。管理人员通过将每个教室视频共享，各教室可实时远程查看视频，可实时显示。同时，总控室可随时将操作权的视频切换授权给任何一个教室，该教室也可通过共享桌面发布共享数据。

　　通过编程，所有教室的音视频信号通过网络与总控室进行通讯，每个教室的高清视频信号通过分布式矩阵传输至显示终端上，即网络内的所有教室实现音视频共享。

　　集中控制和管理

　　智慧课堂系统以课堂为平台，利用I-CLOUD，云计算、物联网等技术将教室教学有关的设备智能集成，在后台统一集中管理，减少人力成本，提升教学的便利性、易用性。

　　系统管理人员可以根据实际需要直接控制任意多媒体网络教室的所有系统及环境设备，包括提前打开各个教室电源、投影、屏幕;根据需要在投影上播放指定的教学片断以及课后自动延时关闭投影、屏幕和系统电源等。

　　教室设备信息管理

　　设备管理功能

　　信息管理系统可以轻松实现教室中的各种设备(如计算机、投影机、摄像头等)的增加、删减、改动和查看等系统设备管理功能。

　　门禁管理

　　门禁系统功能是对区域内各重要部门、控制室、设备机房等重要部位的通行门以及主要的通道口进行出入监视和控制。系统可根据对通道的管理层度不同，设置不同的管理方式。

　　卡片管理：是在通行门上安装门磁感应器，当通行门开、关时，安装在门上的门磁感应器，会向系统监控管理中心发出该门开、关的状态信号。

　　门禁管理系统组成图

　　门禁权限控制：

　　.对教室通道进出权限进行管理(学生卡刷卡使用，需通过老师授权)

　　2).出入记录查询

　　3).刷卡异常报警功能

　　4).实时监控功能，可查看区域或建筑内门禁开关状态。

　　门禁报警联动

　　门禁系统可与机房建设联动。系统实时监测门的开关状态、刷卡记录及设备运行状态等，如探测到异常事件时，根据预先设置的联动策略，可联动声光报警、受控门附近的摄像机抓图，录像存储，联动电子地图提示该门的具体位置，联动客户端对讲通道提醒管理人员对现场喊话、发送短信确保通知到位。

　　教室使用管理

　　集群管理软件提供了对教室的设备监控和预维护，时间调度管理及分配。教室集群管理软件灵活的时间安排与强大的设备配置功能相结合，可以很容易地对教室进行管理。

　　教室管理

　　管理者可以预设教学时间安排及房间配置，随时检查房间是否可用，并且预订房间及当教学人员到来时安排设备开始运转。

　　实时监控

　　对受控多媒体教室进行实时监控及录像。通过教室内摄像机，主控机房内管理人员可以多种画面模式从显示屏实时观察到所用或单个教室的上课与设备运行情况(主控机房内采用多块大屏显示器)。管理员能跨网段远程实时监控，同时不影响中控室现场管理。

　　教学互动

　　教学系统以交互及数据共享应用为主，整合定时显示。无线传输，校园版式定制，管理等功能，后台对接教务系统，并基于分级权限管理，实现班级老师、学生的自行管理。

　　教室音视频控制管理

　　教室控制功能

　　多媒体显示系统

　　多媒体显示系统由高亮度、高分辨率的投影显示系统构成，完成对各种图文信息的显示。

　　通过中控主机的RS232端口控制投影机，实现对投影机开关控制，信号源的选择控制(如切换Video、Computer1、Computer2信号)，重要一点是对投影机的电源供电进行延时开关的保护控制,以利于对投影机设备的全面保护,并极大的避免了误操作对投影设备带来的损坏。投影幕在继电器的控制下与投影机实现联动,当投影机打开时,投影幕自动落下;关闭时,自动升起。

　　显示系统作为智能教学系统最为重要的组成部分，视频显示与信号切换系统在其中起到至关重要的作用。将实现(AV)、摄像机、本地电脑信号等标清、高清信号的兼容输入、输出。根据用户要求设计将高清数字混合矩阵以满足现有音视频信号独立切换需求。

　　信号切换系统

　　信号切换系统是显示控制系统的核心，它主要起各种信号切换的枢纽作用，是起到在信号源与终端设备之间的桥梁。

　　音视频相互之间的信息流：

　　信号处理系统包含有音频信号及视频信号处理两部分，配置音频、视频及计算机信号号矩阵切换器和电脑转换器，矩阵控制设备要求要求模块化设备具备很高的灵活性和扩展、兼容性，备控制面板及RS-232控制接口，具有信号放大、调校和补偿信号功能，能够与教室内桌面信息面板(桌面信息面板含音频接口、复合视频信号接口、专业的计算机图像接口、RJ45信息口等多种信息)接口统一连接在一起。

　　DXP高清混合矩阵切换器：可以进行对多路输入信号选择，输出到显示设备上。显示设备等都应支持1920×1080p标准，并具有相应的高清信号接口。

　　DXP数字高清插卡矩阵提供HDMI、DVI、VGA、CVBS、S-Video、YPbPr信号直连输入，以及HDMI、DVI直连输出。除此之外，还提供双绞线(HDBaseT)输入输出板卡。领先的全数字信号处理技术可保证信号无失真处理，将最优质的画面送至显示终端，实现高清信号传输、转换解决方案。

　　系统充分考虑到将来扩展的需要，留有空间，充分体现系统的可扩展性。这些信号切换可以依靠中央控制系统进行集中控制管理，非常方便。

　　(三)扩声系统

　　音响扩声子系统主要实现教学过程中所需的各种音频信号的采集和播放。音频子系统同显示子系统一起，为教学提供所需的各种资料播放设备。为了方便变换音源，采用切换及分配的方式，使所需的播放的声音能够立即通过功放音箱在会场中播放。

　　扩声系统架构图:

　　(四)中央控制系统

　　中央控制系统的核心是中央控制主机，依靠其来完成控制命令综合处理，接受用户发来的指令，控制整系统个周边设备进行相应工作;控制系统与用户的交互，用户操作指令的发布依靠无线触摸屏/手机来完成;

　　为使设备的开关更为简便，同时采用自动化的手段来保护设备，避免操作员的误操作，设计配置电源控制器;

　　要求经过定制编程后，通过AVTRONSYS集中控制系统，可以将教室内所有系统的设备集中到一起，进行集中控制与管理，满足教室的控制和自动化的功能。

　　电脑控制

　　通过8路电源控制器实现对电脑的开关控制。

　　空调控制

　　通过主机后的红外口(IR)，控制空调等红外设备的所有功能，通过控制界面轻松实现对空调的电源控制。

　　摄像头控制

　　通过控制界面来完成对摄像头的开关状态控制及焦距、方位调节。

　　灯光、窗帘控制

　　中控系统配置强电控制器可以实现对教室灯光的开关电源控制。

　　窗帘控制

　　通过双向滑动条可以控制窗帘的开合状态。

　　通过主机后的红外口(IR)，控制液晶电视、DVD、展示台等设备的所有功能，通过控制界面轻松实现DVD播放、选曲、暂停、快进、快退等功能，并能使之与信号切换器、投影机联动，将DVD的视音频信号实时的投放到投影机和音响系统。

　　PC/电子白板管理

　　PC电脑，电子白板在强电继电器的控制下实现智能开关电源控制;

　　管理软件对PC数据(CPU占用率，内存占用率，网络等数据)收集;桌面进行实时抓取

　　在主控机房内利用校园网，计算机通过浏览器对所有多媒体教室的操作台、教学设备远端进行控制，实现对教室音视频设备的信号切换和控制管理，无需安装软件。可实时监看所有多媒体教室网络中控系统和接入设备的情况，实现远程监测、控制、管理。

　　3环境及物联网

　　1. 8块显示屏运行状况检测;2. PC运行状况检测;

　　3. 矩阵切换模式及图像监看;4. 音量通道及大小;

　　5. 灯光，窗帘开关，故障检测;6. 温湿度;

　　7. 亮度;8. 空气质量;9. 能耗状况;

　　护。

　　4 硬件产品主要性能参数

　　4.1 软件

　　4.2主机分类及主要性能参数

　　通过AVTRONSYS主机和触摸屏编程软件，可以任意定制设计用户所需的功能效果。连接各类中控设备，集中控制。

　　4.3外围设备

　　AVTRONSYS(艾维创)新一代IP系列控制系统产品提供了丰富的系统外围设备供您选择，涵盖了目前多媒体控制应用几乎所有类别，如RS232/422/485、红外、I/O、继电器、音量、灯光、AV、VGA/RGB等等，接口方式多样化、控制方式灵活，为用户提供了充分的制方式灵活，为用户提供了充分的硬件扩展范围。

　　4.4 矩阵设备

　　AVTRONSYS系列矩阵切换器是专门为音、视频信号的切换显示而设计的高性能智能矩阵开关设备，用于将各路音视频输入信号切换到音视频输出通道中的任一通道上。本产品带有断电现场记忆保护、音视频端口状态LCD液晶显示、音视频同步或分离切换等功能，并具备RS-232通讯接口，可以方便与集中控制系统设备配合使用。